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1、1小学科学论文以前概念为支点，促进科学概念的有效建构以前概念为支点，促进科学概念的有效建构 内容摘要内容摘要 小学科学课程标准中曾提出要关注学生前概念水平和科学概念形成。学生在科学新知识学习前，已经通过日常生活中的观察或实践，对所学知识已有一些认识和了解，这就是前概念，它是学生构建科学概念的基础。受小学生认知水平和生活环境等的限制，他们的前概念是丰富多样的，往往具有片面性、形象性、广泛性、自发性、顽固性、差异性、隐蔽性等特点。在小学科学教学中，教师要正视学生的已有的前概念，以学生原有的认知为出发点，做到以学定教、因材施教、对症下药，促使学生由无意识加工向着知觉加工发展，重构概念体系。 关键词关
2、键词 前概念 科学概念 有效建构儿童一出生，就开始了探索世界的活动。在活动中，由于多种事物与现象反复地刺激着儿童的感官，他们慢慢地对不少事物和现象建立了自己的认知模块，与真正的科学概念不一致，甚至相背的看法和观念，这就是前概念。而科学概念则是思维的产物，是对事物本质特征的思维反映形式。在科学新知识学习的时候，每一个小学生具有的前概念各不相同，各具特色。很多前概念会不断与教学过程中的科学概念发生冲突，成为学生理解和掌握科学概念的障碍，并且不太容易引起教师的注意。众多研究的表明，小学生的前概念具有很多不同的特征，如片面性、广泛性、直观性、不连贯性、隐蔽性、差异性、稳定性、虚假顺应性等。随着小学科学
3、教学的不断加强，前概念也正被越来越多的小学教育工作者认识并得以重视。小学科学课程标准中曾明确指出：科学教学应首先关注学生已有的知识基础和认知发展水平。因此，笔者结合平时的教学实践，谈谈以前概念为支点，促进小学生科学概念有效建构的几点做法。一、作好充分预设，一、作好充分预设，找准课堂教学始发点找准课堂教学始发点新课程的核心理念就是“以生为本”，教师的教学活动就应该紧紧围绕着学生的发展进行设计。教学的始发点就是学生已有的认知，科学概念是小学科学的学习重点。所以，明确学生的前概念就意味着找准了科学教学的始发点。如教学观摩课三上水，在几次试教中，教师发现随着“分一分，说一说物质的相同点”这一环节教学时
4、间的变化（从原先分类的方法很多，列举的物质很少慢慢转化为学生分类的方法绝大多数倾向于物体可分为固体、液体、气体三大类、列举的物质却越来越多）。那些来源于学生前概念的比较方法，慢慢地均指向“固体、液体、气体有没有固定的形状”这一科学概念的学习。反思这节课的成功，就在于教师通过第一环节“聊一聊我们知道的水”探究活动，充分暴露了学生的前概念。接着在第二个探究活动“找一找哪个袋中是水”，作好了充分的预设，不断解构学生的迷思概念。其实，在科学教学中也一直存在着“此岸”与“彼岸”这一说法：“此岸”则是学生的学习基础，而“彼岸”就是课堂教学的教学目标。教师要引领学生顺利到达科学概念的“彼岸”，必然要从科学概
5、念的“此岸”出发。而这个“此岸”，就是学生的科学前概念。2教师在教学中一定要从学生的前概念出发，从学生的身边存在的、感兴趣的和存疑的问题入手，遵循由易到难、从具体到抽象、循序渐进的教学规律。只有找准了教学的始发点，后续的教学才能真正地促进学生建构科学概念。二、选二、选用合适教具用合适教具，找到认知重组的捷径，找到认知重组的捷径每一节科学课前，教师都会先对本节课需要学生掌握的科学概念进行理解，再根据科学课所需要的材料进行甄别，选择教具、学具，以免在概念教学中存在由于本身对于科学概念的模糊而错误选择教具，造成科学实验探究的失败。在学生的前概念中，对于科学概念了解的模糊或不全面，就特别需要教师在选择
6、教具、学具中有更好的把握。如教学五下金属热胀冷缩吗一课中，第二个探究实验是“观察钢条的热胀冷缩” 。教材上提示用一段 30 厘米左右长的钢条做一个桥的模型，然后给“桥” （钢条）加热，观察会发生什么实验情况，钢条会伸长吗？对于这个实验，先别说加热钢条的时间的长短，即使钢条真的伸长了，实验的现象也是很不明显的。所以，教师对这个实验的教具进行了改进（如下图所示） 。先找来两块木板（淡蓝色部分）做成一个支架，用一根小钢条（图中黄色部分）架在支架上，又在钢条的一端放了一面平面镜（湖蓝色部分） ，请一个学生在离镜子 2 米左右的地方拿一个小激光灯照射镜面，镜面会把这光点反射到墙壁上（做上标记） 。接着用
7、酒精灯加热钢条，随着钢条的温度的升高，光点在墙面上的位置会有所降低（做上标记） ，因为钢条受热膨胀伸长改变了镜子的倾斜度。当停止加热，钢条慢慢冷却后，这光点又会逐渐回到原来的位置了。光点位置的变化，生动形象地向学生展示了钢条热胀冷缩的过程，学生基本上都能自主发现钢具有热胀冷缩的性质，他们自然而然地理解了铺在铁路上的钢轨并不是密接的，每根钢轨之间都留有一定的间隙的原因。看来，教师提前把握科学概念，了解科学探究活动，合理选择学教具，对促使前科学概念的转变，形成科学概念有着至关重要的作用。三、激起认知冲突，调整建立三、激起认知冲突，调整建立正确的模型正确的模型美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出的“矛盾事
8、件”：先暴露学生的前概念，接着让学生尝试去解释一个矛盾事件，引起概念之间的冲突，再鼓励和引导学生进行认知调整，建立与科学概念相一致的新的概念模型。3如教学五下物体在水中是沉还是浮一课时，学生的头脑中就已经有一个前概念“重的物体下沉” 。在“观察身边更多的物体的沉浮情况”探究活动中，学生会根据已有的生活经验进行猜测、预想可能观察到的自然现象，出现了诸如小石块重、橡皮重、苹果重，预测它们是下沉的；泡沫塑料块、回形针、蜡烛、空瓶子因为比较轻，预测它们是浮的。而实验结果却是苹果、回形针与预测是相矛盾的。这时，教师安排学生小组讨论，他们很快就会“发现”物体的沉浮与物体的轻重并无他们所想象的那种关系。而事
9、实上，物体的沉浮和它的大小、轻重又都是有关的。在本课的后续学习过程中，学生对物体沉浮的有关认识经历了“发现否定再否定再发现”这样不断冲突、修正的过程，逐渐认识到“轻重相同的物体，大的容易浮，小的容易沉；大小相同的物体，重的容易沉，轻的容易浮。 ”前概念的“稳定性和对抗性”告诉我们，学习前的学生的头脑不是一张“白纸”，而是有着许多不同的初始认识。所以，教学的关键点应该是让学生认识到他们已有的前概念与真实现象并不相符，在思维与思维发生碰撞，事实和证据面前，促使学生打破已有的认知结构，从而建立一个新的平衡状态，建立了清晰的科学概念。四、四、听懂弦外之音，及时构建精确的概念听懂弦外之音，及时构建精确的
10、概念在科学课堂教学中，教师是教学过程最直接的组织者，也是学生发言的倾听者、引导者。在课堂上，学生在发言中呈现出的前概念，有的与科学概念是相一致的，但是不够全面、不够精确。教师要善于从他们的语言中捕捉到有效的信息，以帮助学生建构科学概念。如在教学四上水能溶解一些物质一课时，在“食盐、沙子在水中的溶解”这个探究活动中，教师让学生自己尝试把食盐放到水里，仔细观察现象，并把观察到的现象描述出来。在汇报时，很多学生描述：食盐不见了、消失在水中了、食盐在水中溶化了，就是没有学生用“食盐在水中溶解了”来描述。这时，教师就应该了解，其实学生所说的“溶化”，实际上就是 “溶解”。因为四年级的学生这时候并不知道“
11、溶解”这个科学概念，就找了能与溶解的现象最接近的、最适合的词“溶化”来描述。老师明白了学生的弦外之音，就及时肯定学生的发言：“这种现象，同学们用溶化来描述是可以的，但意思还不够精确，现在还有一个更好的词来描述这种现象，叫溶解。”并在黑板上板书，再通过后续的教学，使学生在认知中建构这样的科学概念：像食盐这样在水中看不到颗粒，在水中均匀分散，不能用过滤的方法分离出来的现象，都可以用“溶解”来描述。在课堂上，在教学中，教师在倾听中面对学生不全面的表述，还没有充分地把自己的意思表达清楚的时候，要多多了解学生，多站在学生的角度去理解、去思考，及时伸出援手，在肯定他们的思想价值的同时，采取合适的方法进行点
12、拨、引导，就能不断提升学生的科学素养。五、五、在类比中建模，降低思维推理的跨度在类比中建模，降低思维推理的跨度在教学中，我们经常会遇到学生“知其然，而不知其所以然”的情况。仔细分析原因：在日常生活中，小学生更多凭借自己的感官对现象进行一些直观的解释，而这些解释往往只停留在感性认识的水平上，缺乏严格的推理和实验过程，所以当场景转换后学生又变成4不知道了。教师可以用学生熟悉的事物来做对比，以促进各种建构活动，帮助他们建立正确的科学概念。如教学六上斜面一课，学生结合平时的生活经验，知道在爬陡坡时很费力，而爬缓坡时就相对轻松；但当教师问：“为什么盘山公路要修成 S 形”，学生又说不出其中的道理。所以，
13、在课堂上，教师利用图示，把盘山公路分截成若干个一小段，每一小段就近似于一个斜坡。有了这样的明确对比，学生自然就领悟到盘山公路修得弯弯曲曲是通过增长路程的方式变相地减小坡度，也就方便车辆爬坡了。同理，学生就能理解“螺丝钉的螺纹、楼梯台阶都是斜面的一种变形”的原因了。科学与现实生活是紧密联系的，当科学走进了学生的生活，融入了学生的需要，就会变得更生动、更让他们感兴趣，就容易被孩子们所理解和接受。 “类比建模”的方法不但能大大降低问题的难度，而且能使学生在具体的观察、交流、反思等一系列探究活动中体验科学知识的产生、形成与发展的过程，获得良好的情感体验，并体会到科学在现实生活中的价值。六六、采取多种练
14、习，巩固深化科学新概念、采取多种练习，巩固深化科学新概念小学科学课教学倡导由学生通过自主探究，得出相关的科学概念，这已经被我们科学教师广泛认可。但课堂上学生得出新的概念后，并不是认识概念的结束，还要从概念出发，提供对新概念进行巩固和系统化的机会。因为孤立的概念不太稳定，很容易受到其他因素的影响，也很难及时迁移到其他的情境中。因此，要使学生牢固、清晰地掌握科学概念，必须通过概念的巩固深化阶段，也就是让学生进行不同层次的、多种维度的练习。如教学四下简单的电路一课后，在学生了解了 1 节电池、2 根导线点亮一个小灯泡电路的电流情况后，教师可以让他们进一步用串联的方式点亮两个功率相同的小灯泡，并说说在
15、这个电路中的电流流动情况。可以利用多媒体，以 PPT 的形式，设计填空、选择、判断等练习，当堂巩固科学概念。又如在教完每个单元后，可以建立概念图，把新旧知识联系起来；也可以利用资料库里的知识，来补充科学概念；还可以布置课外作业，让学生在课后去搜集与本课概念相关的一些资料，来拓展延伸。一个完整的教学过程通常需要经过从感性的具体发展到抽象的规定，再从抽象的规定发展到思维中的具体。因而将易混淆的概念加以对比、辨析，明确它们之间的区别与联系，是帮助学生理解、巩固、深化概念最有力的措施，在教学设计中安排概念的运用，也是促进学生构建科学概念概念必不可缺少的环节。总之，前概念的存在是正常的、必然的，把学生的
16、前概念转变为“科学概念” ，是我们每个科学老师义不容辞的义务和责任。教师只有充分认识前概念对科学学习的重要性；才会以学生的前概念为出发点，想方设法采取各种有效的教学策略，消除学生错误的前概念，丰富、完善学生的感性认识，并为新的科学概念的最终形成提供巩固和系统化的机会，真正地做到引领小学生进行自主探究，提升小学科学教学的有效性。 参考文献参考文献 1李高峰,刘恩山.前科学概念的研究进展J.内蒙古师范大学学报. 200772楼嘉.小学生科学前概念的成因分析及解决策略，2010.653全日制义务教育科学（1-6 年级）课程标准修订送审稿，2010.84徐春建.前概念对小学科学教学的启示，2012.95喻伯军.根据学生的发展而教，2012.12
